[发明专利]一种基于十分钟降雨的泥石流精细化预警方法及应用

说明书

本发明公开了一种基于十分钟降雨的泥石流精细化预警方法，属于泥石流防治工程领域，其特征在于：包括以下步骤：a、确定泥石流流域形成区面积A、形状系数F、沟长L和沟床纵比降J；b、获得年平均降雨量R₀和降雨10分钟变差系数C_v，实时监测前期降雨量B和激发前10分钟降雨量I；c、确定沟道平均宽度W和颗粒粒径D；d、计算地形因子T；e、计算地质因子G；f、计算诱发泥石流的降雨因子R；g、计算泥石流的发生指标P；h、判断泥石流的发生。本发明以激发前10分钟降雨量为预警的关键判断指标，更突出了短历时降雨对于泥石流发生的重要性，极大的提高了预警准确性，实现了泥石流的精细化预警。

技术领域

本发明涉及到泥石流防治工程技术领域，尤其涉及一种基于十分钟降雨的泥石流精细化预警方法及应用。

背景技术

泥石流是一种发生在山区的自然灾害。泥石流发生后，泥石流携带大量泥沙，冲毁城镇、破坏农田和森林、冲毁桥梁道路、阻断交通。

强烈地震后在地震的强烈影响区内诱发了大量的滑坡与崩塌，为后期泥石流的发生提供了大量的固体物源。国内外研究表明，强烈地震影响区域在地震后的降雨过程中往往发生多处泥石流，有时还是群发性的泥石流；原来不是泥石流沟的流域，有可能在强烈地震的影响下演变为泥石流流域；原来是泥石流沟的流域，有可能在强烈地震的影响下演变为高频率泥石流流域，同时泥石流发生的规模会更大，泥石流的诱发条件更低。就泥石流的诱发条件而言，强烈地震前有的流域不是泥石流沟，不可能诱发泥石流，或者诱发条件非常高；强烈地震前有的流域已经是泥石流沟，但泥石流的诱发条件很高。但强烈地震后，泥石流流域可能有滑坡和崩塌发生，以及潜在的滑坡和崩塌发生，使原来的泥石流的诱发条件有了显著的变化，临界条件大幅度降低。目前国内外还没有准确的强震后泥石流预警方法，只有大致的定性判断，或少量的定量判断方法：强烈地震后泥石流发生的临界条件急剧降低，在随后的雨季又逐年升高，直到恢复到地震前水平。只有准确地预测泥石流的发生，即精细化地预警泥石流，才能减少泥石流灾害。目前的科学研究还没有准确的定量化方法确定泥石流的精细化预警，特别是强震区泥石流逐年的精细化预警的定量方法。一般的泥石流精细化预警是通过统计的方法研究得出泥石流的预警方法及判据，对于突然变化的强烈地震影响区域，也只能通过统计给出强烈地震影响区的临界条件下降率与地震峰值加速度的关系，但该关系并不能适用于所有的泥石流流域，有的流域计算值与实际值相差较大；对于随后的逐年变化，只能推测可能的临界条件的平均增长速率，对于单沟泥石流流域临界条件的细致变化完全无能为力；同时，不能判断何时泥石流流域的临界条件能恢复到地震前的水平。

对于强震区泥石流流域，因为强烈地震影响，流域的固体物源条件发生了很大变化，单沟的泥石流临界诱发条件变化很大，即使是相邻的泥石流流域，因为滑坡和崩塌的情况不同，其临界诱发条件变化可能完全不同，临界诱发条件也可能完全不同，但定量的准确预警单沟的泥石流发生非常重要，是防灾减灾的主要防治措施之一。

对于一般情况下，即没有地震影响情况下，单沟泥石流的预警，尽管已有的预警方法采用地形、地质、降雨等关键条件来判断泥石流的发生，但是对泥石流形成至关重要的泥石流形成区沟道宽度，形成区沟道中的颗粒粒径还没有被全部考虑，使得预警的精度受到影响。要做到泥石流的精细化预警，泥石流形成区沟道宽度，形成区沟道中的颗粒粒径需要着重考虑。